Матрица аварийности: человеческий фактор
Дата: 10/03/2016
Тема: Безопасность и чрезвычайные ситуации


Н.Н.Григорьев, проф. каф. Технических средств навигации Госуниверситета морского и речного флота им.адм.С.О.Макарова


В современном мире термин «человеческий фактор» воспринимается как нечто негативное, то, что несет угрозу. Процент аварийности по причине человеческого фактора внедряет в сознание пагубность его влияния на жизнь человека. Но именно благодаря человеческому фактору возможен прогресс.


Прогресс в области технологий позволяет принимать более эффективные управленческие решения в тех отраслях, где интенсивность процессов существенно возросла. Более того, как заметил британский ученый Альфред Норт Уайтхед: «Цивилизация движется вперед путем увеличения числа операций, которые мы можем осуществлять, не раздумывая над ними». Работа, доведенная до автоматизма, увеличивает производительность и снижает риски от неправильных действий. Человеку, которого все чаще называют общим термином «оператор», отводится роль стороннего наблюдателя.

Современные технологии нашли самое широкое применение в области мореплавания. Сегодня,  с учетом резко возросшего уровня интенсивности судоходства, размеров судов и их скорости, районов плавания, которые ранее представлялись как абсурдные с точки зрения безопасности мореплавания в зависимости от сезона, без передачи целого ряда функций навигационным автоматизированным системам уровень аварийности вырос бы многократно. Таким образом, высокий уровень влияния человеческого фактора на уровень аварийности следует рассматривать в контексте готовности и способности человека по своим профессиональным и психофизиологическим качествам принимать ответственные управленческие решения в совокупности с теми данными, которые ему предоставляют современные технические средства.

Человеческий фактор (ЧФ) можно охарактеризовать как функцию множества переменных. В целом, под ЧФ понимается интегральная характеристика человека (или коллектива) как субъекта профессиональной и трудовой деятельности, включающая  в себя параметры профессионально важных качеств (ПВК), психических состояний  работника (адаптации, утомления, интерференции навыков, конечного порыва, фрустрации, напряжённости и т.д.),  движущих сил поведения (мотивов, интересов, отношений), и других социально-ролевых функций (формальных и неформальных), предусмотренных штатным положением и обусловленных личностными свойствами субъекта деятельности или особенностями конкретной ситуации.

На принятие управленческих решений оказывает влияние объем предоставляемой информации, который зачастую носит избыточный характер. А в силу ограниченности человека в способности перерабатывать большое количество информации (от 5 до 9 единиц), учитывая ограничение во времени при отборе наиболее важной вследствие  быстрой динамики смены информации одной на другую и ее осмысление, человек попадает в жесткие временные рамки.


Модели аварийности

Стремление отыскать некую закономерность в причинах, которые  ведут к авариям и катастрофам, породило несколько моделей причинно-следственной зависимости. Наиболее известны модели: пирамида В. Х. Хайнриха (Heinrich Pyramid, 1931 г.) и модель «швейцарский сыр» Джеймса Ризона (Reason’s Swiss Cheese Model, 1990 г).

Согласно модели аварийности Хайнриха, катастрофе предшествует череда происшествий: прежде всего это инциденты, которым не придали значения (до 300), значительные поломки и промахи персонала (29), и, наконец, вершину пирамиды «венчает» крупная авария или катастрофа. Встречаются модификации пирамиды Хайнриха, где числовой ряд начинаться с 3000 и даже с 30000 и доходит до 1 (рис. 1).



У этой модели есть уязвимое место. Как объяснить катастрофы, подобные «Титанику», когда самое современное по тем временам судно гибнет в первом же рейсе? Случай в мировом судоходстве далеко не единственный. Аналогичные ситуации встречаются в авиации и в космонавтике.  Существуют объяснения трагедии «Титаника» в рамках модели пирамиды Хайнриха, но они не выдерживают серьезной критики, так как подобные аварии происходят в результате действий людей, которые не имели прямого отношения к предыстории катастрофы, поскольку их не объединяет единый функциональный цикл. Включать в причины аварии инциденты, не влияющие на конструктивные характеристики судна, при постройке судна и его эксплуатации, нелогично. 

Джеймс Ризон предложил остроумную метафору для череды ошибок, ведущих к катастрофе: «Каждая дырка в ломтике — отдельная ошибка. Таких «дырок» много в любой системе на каждом из уровней, они находятся в разных местах и обладают разной степенью потенциальной разрушительности. Однако следующий уровень-ломтик, в котором нет проблемы на том же месте, защищает всю систему от эпик фейла» (epic fail  – трагическая, масштабная неудача, катастрофа). Эта метафора хорошо известна специалистам в области риск-менеджмента. Она нашла своё применение в авиации, здравоохранении и инженерии (рис. 2). 



Суть модели «швейцарский сыр» сводится к тому, что к аварии приводит целый ряд обстоятельств, совпадающих во времени и в пространстве. Но при всей своей лаконичности, метафора не может претендовать на научность оценки.

Судно – это динамическая система, поведение которой можно представить системой дифференциальных уравнений. В общем случае – это система нелинейных уравнений, но в определенных ситуациях можно ограничиться и линейной системой, и предсказать поведение динамической системы. При резких маневрах судна динамика его поведения становится нелинейной, и, следовательно, непредсказуемой. По этому поводу Фритьоф Капра в «Паутине жизни» пишет: «Еще одно свойство нелинейных уравнений, которое всегда смущало ученых, заключается в том, что точное предсказание часто бывает неосуществимо, даже если уравнения строго детерминированы. Эта поразительная особенность нелинейности обусловила важный сдвиг акцента от количественного анализа к качественному».

При расследовании аварий эксперты руководствуются линейной динамикой судна, и готовы проследить всю динамику происшествия, в то время как события развиваются в подавляющем большинстве случаев нелинейно. Моряки давно подметили: «когда в море пожар, на берегу дают много мудрых советов».


Матрица аварийности

Автор предлагает иную модель аварийности, которая базируется на системе дифференциальных уравнений, описывающих поведение системы: «судно (судовое оборудование) – человек – внешние воздействия».

Порядок такой системы весьма высокий. Оно и понятно,  отображая всю полноту динамики судна, нельзя ограничиваться системой второго порядка, принимая за переменные - механизмы, как нечто единое, в том числе и самого человека. Нельзя следовать посылу Рене Декарта: «Я рассматриваю человеческое тело как механизм». Человек нечто более масштабное в многообразии поведенческих реакций. Это и должно быть отражено в системе дифференциальных уравнений. Коэффициенты, включенные в левую часть системы уравнений, отображающие состояние человека, его физические и психофизиологические параметры, будут наиболее динамичными. Именно этой динамике будет принадлежать решающее значение при приеме управленческих решений - их качество.

Матрица аварийности находится в состоянии динамического равновесия до тех пор, пока совокупность внутренних и внешних факторов не выйдет за рамки линейности. Переход от линейной системы к нелинейной ведет к состоянию бифуркации. Термин «бифуркация» характеризует поведение многофункционального динамического объекта (каковым является современное судно) в сложных, неравновесных состояниях, поведение которого нельзя описать системой линейных дифференциальных уравнений, обусловленных как состоянием самого судна, так и условиями внешней среды. Состояние динамического равновесия судна может быть описано системой дифференциальных уравнений, где левая часть описывает внутреннее состояние системы и включает в себя исправно функционирующее состояние судовых систем и механизмов и состояние человека, ответственного за принятие управленческих решений,  со всеми его физическими и психофизиологическими параметрами.  Правая часть - это совокупность внешних воздействий, способных повлиять на поведение судна, выводя его из состояния устойчивого динамического равновесия. Утрата устойчивости системы ведет к бифуркации - переходу от линейной системы уравнений, описывающих поведение судна в область нелинейности.

Современный мир полон ситуаций, таящих потенциальную аварийность. И только благодаря тому, что причинно-следственные зависимости между событиями имеют протяженность во времени, эти ситуации не завершаются авариями. Существует множество причин, способствующих аварийности, когда определитель из коэффициентов левой части уравнения стремится к нулю. Из причин, влияющих на состояние динамики коэффициентов из-за человеческого фактора, не последнее место занимает усталость.  

На основании исследований, выполненных по программе влияния усталости среди моряков, проблемы со здоровьем нарастают нелинейно. При наличии 1-2 факторов усталости риски увеличиваются вдвое, при наличии 7-8 факторов усталости риски возрастают в 30 раз [The Cardiff Seafarers’ Fatigue Programme (Smith, Allen and Wadsworth, 2006]. А по данным  the New Zealand Maritime Report [Gander, 2005], 25% моряков ощущали усталость, по крайней мере, в половине своих последних рейсов.

Представляя в Университете Виргинии результаты своих семилетних исследований в Институте Мелон, профессор Гарри М. Джонсон рассказал о последствиях усталости: «Если вы устали – вы безумны… Усталый человек выкажет характерные симптомы той или иной формы безумия, и не всегда в малой степени. Неповоротливость, невнимательность, расстройство речи, провалы памяти, упрямство и болезненное упорство, галлюцинации, потеря сознания, блуждание и припадки гнева – все это обычные симптомы усталости, если даже они начинаются в большой постепенности» [Н.К. Рерих Листы дневника т.2, «Безумие»]. А причин, как положительных, так и отрицательных, таящихся в термине «человеческий фактор», оказывающих влияние на поведение человека, на принятие им управленческих решений, великое множество.

Применительно к вопросам безопасности мореплавания все это многообразие параметров человеческой психики, включенное в систему дифференциальных уравнений, отображающих поведение динамической системы «судно-человек-внешние воздействия», сохраняет линейный (предсказуемый) характер поведения, или переходит в состояние нелинейности (непредсказуемости). Такой переход обусловлен, главным образом, стабильностью или нестабильностью физических и психофизиологических параметров человека, принимающего управленческие решения. Таким образом, причина аварийности кроется в определителе, состоящем из коэффициентов левой части системы дифференциальных уравнений. Если определитель системы стремится к нулю, это ведет к аварии или катастрофе – кривая 1 (рис. 3). Если же определитель «далек» от нуля, то это происшествие  попадает в разряд «инцидентов, которым не придали значения» - кривая 2. Промежуточное состояние определителя – «мелкие аварии» - кривая 3.



Таким образом, пирамида Хайнриха может «сработать», и это будет подтверждением ее объективности, но может и дать сбой, как это бывало множество раз. Тогда начинаются поиски «черного кота в темной комнате».

Американский капитан Ричард А. Кейхилл, автор книги «Столкновения судов и их причины» в качестве эпиграфа взял следующее высказывание: «Незаурядный моряк использует свою незаурядную рассудительность, чтобы избежать ситуаций, требующих его незаурядного мастерства».

Принимая за основу матрицу аварийности как инструмент, характеризующий динамику событий, это высказывание можно перефразировать следующим образом: незаурядный моряк должен использовать свою незаурядную рассудительность, чтобы избежать ситуаций, когда система дифференциальных уравнений, описывающих динамику перехода триады «судно-человек-внешние воздействия» из линейной системы дифференциальных уравнений в нелинейную систему.

Такой переход носит скачкообразный характер, который и ведет к аварии. Это можно пояснить на житейском примере. Двигаясь навстречу друг другу, два человека сталкиваются, хотя причин для этого вроде бы и не было. Прекрасно ориентируясь в пространстве и прогнозируя развитие ситуации, при наступлении «скачка» и происходит переход от линейной (прогнозируемой) ситуации к нелинейной (непрогнозируемой). Итог – «авария».


Выводы

Только комплексный подход к проблемам, учитывающим все ключевые компоненты, входящие в динамику безопасности мореплавания, будет способствовать снижению аварийности. Причем «человеческому фактору», как наиболее динамичной компоненте, следует уделять самое пристальное внимание.






Это статья PRoAtom
http://www.proatom.ru

URL этой статьи:
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=6613